[实用新型]步进电机全数字电路舵角指示器

说明书

技术领域

本实用新型涉及仪表装置，尤其应用于船舶上的步进电机全数字电路的舵角指示器。

背景技术

用于在船舶转向时指示舵叶的角度位置的仪表称为舵角指示器，它是通过传输机构、采集装置将舵叶旋转的转动信号转换为电信号，并将此电信号显示在仪表上，其中，传输机构直接与舵机上的舵机主轴耦合，舵机主轴旋转带动舵叶旋转，舵叶的转动信号称为舵角信号，而现有的舵角指示器包括以下几种形式：

(1)直流电电位器形式。这种舵角指示器是将一个滑臂受舵叶控制的电位器安装在舵机房，当舵叶转动时，电位器的阻值发生变化。安装在驾驶室的电流表能测出因电位器的阻值改变而引起的电流变化，这个电流大小的变化和舵叶所转的角度成正比，电流的方向取决于舵叶偏转的方向。这种形式的舵角指示器结构简单，但准确度有限，而且，电位器也容易磨损，不耐用，指示值受外界影响大，指示器(电流表)的可视面积也受到很大限制。

(2)电感式舵角指示器。这种形式的舵角指示器是在一半封闭磁路的定子铁芯上绕上两个完全一样的线圈，转子的转动方向与角度大小受舵叶控制。电源是直流电经逆变成某一频率的脉动交流电。当舵叶处在零位时，由两个线圈与外电路构成的电桥平衡，安装在驾驶室的指示器(即电流表)没有电流流过。但当舵叶偏转时，两个线圈的电感发生变化，电桥失去平衡，指示器就能将这个变化的电流大小和方向显示出来。由于这种形式的舵角指示器显示部分也是电流表，所以他的缺点也和形式(1)一样受外界影响大，且指示器的可视面积也无法做大，而且逆变的脉动电源谐波很多，对一些敏感的船用仪器造成干扰。

(3)自整角机式的舵角指示器。这种形式的舵角指示器是目前用得比较普遍的舵角指示器，安装在舵机房的自整角机与安装在驾驶室的自整角机转子对应端相互连接。定子接在同一交流电源上。舵机房的自整角机的转子转动的角度大小与方向与舵叶一致。当舵叶不动时，两个自整角机的转子电流为零。当舵叶转动时，舵机房的自整角机转子也跟着转动，两个转子之间就有电流流过，这个电流在定子产生的磁场作用下也要转动，直到两个转子处在同一位置时为止。这种形式的舵角指示器的缺点是必须使用交流电，当船舶失电时就没有作用，而且，使用交流电的电机发出的噪音也给安静的驾驶室带来困扰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供步进电机全数字电路舵角指示器，可实现全数字电路的舵角信号转换和传输，其受外界干扰的影响小，并且也不对外界发出干扰。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种步进电机全数字电路舵角指示器，包括用于直接与外部舵机主轴耦合并输出舵角信号的传输机构，其特征在于：还包括用于将舵角信号转换为格雷码输出的绝对值编码器，用于将格雷码转换成BCD码输出的第一转换模块，用于传输数字舵角信号的通讯接口模块，至少一个用于将BCD码转换成脉冲信号的第二转换模块，用于显示舵角角度的舵角指示模块；所述舵角指示模块包括由步进电机带动指针指示的指针表；所述传输机构与外部舵机主轴耦合后传输舵角信号至绝对值编码器，绝对值编码器将舵角信号转换为格雷码，由第一转换模块将格雷码转换成BCD码，并通过通讯接口模块传输至第二转换模块，再由第二转换模块转换BCD码输出脉冲信号驱动步进电机带动指针指示舵角。

本实用新型所述的每个第二转换模块分别连接有舵角指示模块，每个第二转换模块均输入通讯接口模块传输的BCD码，分别驱动各自连接的舵角指示模块指示舵角。

本实用新型所述舵角指示模块还包括用于数码显示舵角的第二数码显示模块，该第二数码显示模块的显示信号脚与第二转换模块的显示驱动脚连接，所述第二转换模块输入通讯接口模块传输的BCD码，驱动第二数码显示模块显示舵角。

本实用新型所述第一转换模块设有用于数码显示舵角的第一数码显示模块，该第一数码显示模块的显示信号脚与第一转换模块的显示驱动脚连接，所述第一转换模块将转换后的BCD码驱动第一数码显示模块显示舵角。

本实用新型所述传输机构包括固定架、传动轴、第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述舵机主轴与传动轴连接，所述传动轴安装在固定架上，所述第一传动齿轮安装在传动轴上，所述第二传动齿轮安装在绝对值编码器的输入轴上，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合。

本实用新型所述第一转换模块设有第一调零按钮，所述第二转换模块设有第二调零按钮，第一调零按钮与第一转换模块的调零脚连接，第二调零按钮与第二转换模块的调零脚连接。